Transport and Toxicity of Methylmercury-Cysteine in Cultured BeWo Cells

doi:10.3390/ijms23010394

.2021年12月30日；23(1):394.

doi:10.3390/ijms23010394。

甲基汞半胱氨酸在培养BeWo细胞中的转运和毒性

斯里维迪亚·加纳帕西¹, 伊丽莎·法雷尔¹, 西蒙·瓦格拉¹, 露西·乔西¹, 厄尔·G·福特第四¹, 奥尔加·乌恰基纳¹, 罗伯特·J·麦卡利普¹, 詹妮弗·巴金², 克里斯蒂·C·布里奇斯¹

附属公司

¹美国佐治亚州梅肯市默瑟大学医学院生物医学系，邮编31207。
²美国佐治亚州梅肯市默瑟大学医学院社区医学系，邮编31207。

PMID： 35008820
预防性维修识别码：下午8745507
内政部： 10.3390/ijms23010394

甲基汞半胱氨酸在培养BeWo细胞中的转运和毒性

斯里维迪亚·加纳帕西等。国际分子科学杂志. 2021.

.2021年12月30日；23（1）:394。

doi:10.3390/ijms23010394。

作者

斯里维迪亚·甘冷漠¹, 伊丽莎·法雷尔¹, 西蒙·瓦格拉¹, 露西·乔西¹, 厄尔·G·福特第四¹, 奥尔加·乌恰基纳¹, 罗伯特·J·麦卡利普¹, 詹妮弗·巴金², 克里斯蒂·C·布里奇斯¹

附属公司

¹美国佐治亚州梅肯市默瑟大学医学院生物医学系，邮编31207。
²美国佐治亚州梅肯市默瑟大学医学院社区医学系，邮编31207。

PMID： 35008820
预防性维修识别码： PMC8745507号
内政部： 10.3390/ijms23010394

摘要

汞是一种普遍存在于环境中的重金属毒物。有机形式的汞，如甲基汞（MeHg），可穿过胎盘，对胎儿产生持续的有害影响。甲基汞对胎盘本身的毒理作用尚未明确定义。因此，本研究的目的是评估甲基汞向胎盘合胞体滋养层细胞的转运，并描述甲基汞发挥毒性作用的机制。这些研究使用了培养的胎盘合胞滋养层细胞（BeWo）。测量放射性甲基汞的转运，以确定该化合物吸收的潜在机制。通过评估可见的病理变化、自噬、线粒体活性和氧化应激来确定甲基汞对BeWo细胞的毒理作用。这项研究的结果表明，甲基汞化合物主要通过钠依赖性氨基酸载体和有机阴离子转运蛋白转运到BeWo细胞。甲基汞改变了线粒体功能和活力，减少了有丝分裂和自噬，增加了氧化应激。暴露于较高浓度的甲基汞会抑制细胞抵抗甲基汞诱导的损伤的能力。研究结果表明，甲基汞对合胞体滋养层细胞具有直接毒性，并可能导致胎儿/母亲营养物质和废物转移的中断。

关键词：自噬；汞；氧化应激；胎盘；合胞体滋养层细胞；毒理学。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
吸收量5µM[³⁵S] -胱氨酸(一个)和5µM[^三H] -蛋氨酸(B类)在BeWo细胞中。在37°C下进行5至60分钟的不同时间的吸收。结果显示为平均值±SE。数据表示三次进行的三次实验。

图2
5µM的时间历程[¹⁴C] BeWo细胞对MeHg-Cys的摄取(一个). 在37°C下进行吸收，时间范围为5至60分钟[¹⁴C] -甲基汞-半胱氨酸(B类)在BeWo细胞中进行评估（插图：Eadie–Hofstee图）。用5µM培养细胞30分钟[¹⁴C] -存在未标记的MeHg-Cys时的MeHg-Cys。结果以平均值±标准误差表示。数据表示三次执行的三个实验。

图3
底物特异性分析[¹⁴C] -BeWo细胞中的MeHg-Cys转运。细胞在37°C下培养30分钟[¹⁴C] -存在各种未标记化合物（1 mM Cys-MeHg和胱氨酸；3 mM所有其他）的MeHg-Cys，钠依赖性(一个)和钠依赖(B类)条件。结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

图4
暴露于MeHg-Cys的BeWo细胞的细胞活性。BeWo细胞暴露于不同浓度的甲基汞Cys 30分钟(一个)或16小时(B类)在37°C下，使用甲基噻唑四氮唑（MTT）测定细胞活力。MeHg-Cys的浓度在暴露16小时后降低，因为较高的浓度会导致明显的细胞死亡。结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

图5
BeWo细胞自噬指标。将BeWo细胞在37°C下暴露于不同浓度的MeHg-Cys 30分钟，并测量自噬体的形成(一个). 为了分析mRNA表达和蛋白质水平，细胞在37°C下暴露于MeHg-Cys 16 h。从对照细胞和暴露细胞中分离RNA和蛋白质，并用定量PCR（qPCR）分析ATG13的水平(B类)，粉红色(C类)和BNIP3(D类). 蛋白质印迹(E类)测定了ATG13（72 kDa）、PINK（63 kDa。以β-肌动蛋白（42kDa）为对照。结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

图6
BeWo细胞暴露于MeHg-Cys后的形态学分析。BeWo细胞暴露于缓冲液中(一个)或100µM(B类)，250微米(C类)，或500µM(D类)37°C下，MeHg-Cys持续30分钟。暴露在缓冲液中的细胞(一个)细胞形态正常，而暴露于甲基汞的细胞则出现水泡（白色箭头）和分离细胞（黑色箭头）。在暴露于250和500µM MeHg-Cys的细胞中，单层中的间隙（*）很明显。在暴露于500µM MeHg-Cys的细胞的细胞质中发现了小细胞器（箭头）。所示的图像代表了一式三份进行的3个实验。比例尺=40µm。

图7
暴露于MeHg-Cys的BeWo细胞的线粒体破坏。将BeWo细胞暴露于37°C的缓冲液或不同浓度的MeHg-Cys中30分钟。线粒体膜电位的丧失(一个)使用荧光激活细胞分选（FACS）进行测量。在相同暴露条件下测量ATP水平的变化(B类). 结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

图8
暴露于MeHg-Cys的BeWo细胞脂质过氧化。BeWo细胞在37°C下暴露于1 mM或5 mM MeHg-Cys 30 min。结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

图9
暴露于MeHg-Cys的BeWo细胞中的氧化应激指标。将BeWo细胞在37℃下暴露于缓冲液或5µM、25 mM或50µM MeHg-Cys中16 h。从对照和暴露的细胞中分离RNA，并使用定量PCR分析TNFα的表达(一个)，核因子-κB(B类)，SOD1(C类)，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8(D类)和HIF-1(E类). 结果以平均值±SE表示。数据表示三次执行的三个实验。*，显著不同(对<0.05）。

**图10**
胎盘合胞体滋养层细胞摄取MeHg-Cys导致以氧化应激和线粒体功能障碍为特征的细胞内中毒。该图形由BioRender创建。

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